[發明專利]一種再生聚酯纖維的制備方法

有效

• 申請號: 201410608104.0
• 申請日: 2014-11-03
• 公開（公告）號: CN104357938A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 王少博;王華平;王朝生;李建武;陳向玲;王賽博;劉嘉懿;江曉婷
• 申請（專利權）人: 東華大學
• 主分類號: D01F6/62
• 分類號: D01F6/62;D01D5/098;C08G63/85;C08G63/83;C07C69/82;C07C67/03;B01J31/22
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

1.一種再生聚酯纖維的制備方法，其特征是包括以下步驟：

1)對PET聚酯進行乙二醇解聚：

1.1)將醇解催化劑二元醇鈦堿金屬配位化合物溶解于解聚劑乙二醇中，形成解聚溶液；

1.2)將解聚溶液與PET聚酯混合并攪拌進行解聚反應，解聚劑乙二醇用量與PET聚酯的摩爾比為4-50:1，解聚反應溫度為160-240℃，反應體系壓力為1-2.5atm，反應時間為30min-8h；

所述醇解催化劑二元醇鈦堿金屬配位化合物的結構式為：

其中，M+是IA族金屬陽離子，為Li+、Na+、K+或Rb+；

R’為碳原子數為2-4的飽和碳氫鏈結構；

2)對解聚產物的脫色及提純，步驟如下：

2.1)在步驟1)所得溶液中加入含有活性炭質量分數為0.5-5％的乙二醇分散液，在溫度為150-220℃下，常壓回流攪拌脫色1-5h；

2.2)然后經過濾去除雜質及脫色用的活性炭；

2.3)重復步驟2.1)和2.2)2-5次，也即脫色及過濾過程反復進行2-5次，得到除雜脫色后的解聚物的乙二醇溶液；

2.4)將除雜脫色后的解聚物的乙二醇溶液在溫度為190-210℃且壓力為0.5-0.8atm條件下將溶液中的乙二醇蒸發完全，獲得提純及脫色后的解聚產物；

3)解聚產物的再聚合，具體的步驟如下：

3.1)在步驟2)獲得的提純及脫色后的解聚產物中加入縮聚催化劑和熱穩定劑，在220-240℃和壓力1atm條件下，并在惰性氣體保護下，攪拌混合；

3.2)然后，將反應溫度升高至240-250℃，繼續反應20-60min，同時在此段時間，使體系內壓力勻速降低至1kPa。

3.3)然后，將反應溫度升高至265-290℃，使體系內壓力降低至20Pa后，繼續反應40-120min，即獲得再生聚酯。

4)將步驟3)制得的再生聚酯干燥后經圓形孔或異形孔噴絲板熔融紡絲成型得到再生聚酯纖維。

2.根據權利要求1所述的一種再生聚酯纖維的制備方法，其特征在于，所述的解聚溶液中，所述的二元醇鈦堿金屬配位化合物的用量為乙二醇質量的0.1％-1％；PET聚酯的摩爾質量以192g/mol計算；解聚劑乙二醇用量與PET聚酯的摩爾比優選8-20:1，解聚反應溫度優選180-210℃；所述的解聚反應時攪拌，攪拌速率為50-1500轉/min；所述解聚反應在惰性氣體保護下進行。

3.根據權利要求1所述的一種再生聚酯纖維的制備方法，其特征在于，所述二元醇鈦堿金屬配位化合物由以下步驟制得：

a)將通式為Ti(OR)4的鈦化合物在50-150℃和氮氣保護條件下，與碳原子數為2-4的二元醇HO-R’-OH均勻混合；其中，R為碳原子數為2-4的飽和碳氫鏈結構，R’為碳原子數為2-4的飽和碳氫鏈結構或含有醚鍵結構的飽和碳氫鏈結構；

b)加入IA族金屬氫氧化物MOH，持續攪拌至反應體系為均一透明的液體后，升高反應溫度至180-250℃；

c)反應過程中，回流二元醇并排除反應生成的低沸點一元醇R-OH和水，反應時間為2-5小時，反應結束后快速將體系內的二元醇蒸發完全，獲得白色或微黃色固體；

d)將上述固體利用乙醇-氯仿重結晶多次得到無色或淡黃色晶體即為所述二元醇鈦堿金屬配位化合物。

4.根據權利要求3所述的一種再生聚酯纖維的制備方法，其特征在于，Ti(OR)4與HO-R’-OH的摩爾比為1:20-100；MOH與Ti(OR)4的摩爾比為2.01-2.05:1；步驟c)中，所述快速是指在溫度為190-210℃下，反應體系壓力為0.5-0.8atm下，0.5-5min中內將體系內二元醇蒸發完全。

5.根據權利要求1所述的一種再生聚酯纖維的制備方法，其特征在于，所述PET聚酯為由成分為含有聚對苯二甲酸乙二醇酯所制成的任何形式的制品和廢舊品。

6.根據權利要求1所述的一種再生聚酯纖維的制備方法，其特征在于，所述解聚產物的脫色及提純的步驟，步驟2.1)中，含有活性炭的乙二醇溶液的加入量為解聚物乙二醇溶液質量的0.5-5倍。